地铁明挖车站基坑变形处理与预防

胡鸿淼

摘要：车站基坑开挖支护施工以地面沉降、周边建构筑物及管线沉降变形、基坑顶水平和竖向位移、支撑轴力应力变化、土体和围护体系深层位移等监测数据做信息化指导，保证基坑开挖和车站结构施工全过程基坑稳定可控。

关键词：地铁车站;基坑变形;处理

前言

露天开挖是地铁施工过程中最重要的施工方法之一，通常情况下地铁露天开挖在城市建筑等人口密集地区进行，对施工过程的各方面要求都较高，施工技术难度较大。该工作的具体流程是，相关工作人员需在选定的地铁站进行开挖，直至开挖深度达到地铁设计标高，然后从基坑底部开始向上进行主体结构施工过程，最终完成车站结构的施工。

1地铁明挖基坑施工技术的要点

1.1要明确指导依据

要根据场地、支护结构和工期的要求，合理选择基坑开挖设备和开挖方法基坑开挖前进行前期试验，判断围护结构是否渗漏，再决定先开挖还是先止漏。要明确指导依据，并严格按照章程和理论，按照“分段、分层、对称、平衡、时限”和“先支护后开挖、限时支护、不超挖”的原则进行开挖。

1.2要选取合理位置

在地铁基坑开挖施工过程中，要注意施工现场的位置。由于基坑开挖施工技术会产生较大的噪声和施工振动，对周围居民的生活产生巨大影响，因此施工位置的选择应科学，尽量选择相对较少的居民。

1.3要依据实际情况

相关工作人员可根据该地区的水文地质条件、基坑降水设计深化确定井的排水范围和数量在每个井点，如果在基坑内布置减压降水井，其承压水位应始终保持在安全埋深以下，以保证基坑的安全及施工的顺利进行。

2地铁明挖基坑施工技术重点探析

2.1质量是首要保障

质量是降低降低基坑开挖的风险的首要保障。接地墙应保证混凝土的强度、密实度和整体性。在成槽阶段，工作人员要根据实际施工情况，进行局部测试，并及时依据结果总结施工技术参数，以此为及时调整泥浆的配置提供参考。施工人员要严格控制泥浆水平，并在液面下降时及时补浆，使泥浆浆槽处于表面正常的高度，满足槽开挖的需要使用储备，以此来防止滑坡。在混凝土浇筑阶段，要保证初始灌水量，连续浇筑，防止漏水的连接件处理，以及槽间连接件的处理。

2.2挖掘要點

在露天开挖施工中，应对现场的地质情况进行详细的调查。除此之外还应根据具体情况和施工要求，明确地下水位的高低、随季节和降水的变化，以及是否存在承压水等问题。除地质勘查外，还可以查询当地信息和相关人员;在实际施工中，应积极比较地质情况。如发现相应地层与设计规定不一致，应立即通知监理、设计、施工单位，并召开会议讨论施工方法和防护措施，形成总结。

3基坑变形处理措施

（1）基坑回填。根据监测数据分析确定回填至变形最大位置以上3.7m处，考虑基坑临近失稳状态，回填材料主要以就近现有土方为主，掺加一定数量的砂砾石或碎石。（2）增设围护桩。在变形较大一侧的围护桩外2～3倍桩径范围增设一排围护桩，新增桩顶冠梁与原桩顶冠梁采用钢筋混凝土板进行连接，减小基坑外土体对原围护桩的侧压力。（3）支撑体系调整。将钢支撑体系调整为钢筋混凝土支撑体系，以增强支撑体系的刚度、强度和抗变形能力，减小基坑变形保证后续开挖及结构施工过程基坑稳定。

4基坑变形预防措施

（1）分析地质水文情况。地铁车站和区间设计图纸和地质报告一般分开出具，仅从车站的地质报告和设计图纸中很难分析车站基坑端头完整的地质情况，因此在车站施工前要对车站和区间地质勘察资料进行整体分析，尤其要对不良地质情况进行分析并制订处理方案，以保证基坑开挖过程中基坑的稳定性。（2）保证围护结构施工质量。做好围护桩施工过程控制工作，一是要进行试桩以探明地质与设计是否相符，同时收集钻孔过程数据信息及时调整围护桩外放值;二是对钻机作业平台或作业场地进行全面检查和处理，保证钻机站位不发生变形等不良情况，在钻进过程中要认真复核钻机桅杆垂直度，保证钻孔垂直度满足要求;三是要对围护桩开钻进行二次测量复核以保证桩位准确;四是要做好混凝土进场检测，并做好各项灌注准备工作，保证混凝土连续灌注，切实保证桩身质量合格;五是要做好围护桩内埋设测斜管的保护工作，在设计基础上增加预埋设数量，保证每根测斜管有一根预留副管，以避免测斜管堵塞或堵塞后无预备管可用情况发生。（3）保证钢支撑安装质量。钢支撑作为基坑土方开挖后主要受力体系，必须高度重视其安装质量。尤其是要保证车站基坑盾构井部分安装和验收到位，除保证钢围檩和钢支撑原材符合设计要求外，还要高度重视安装过程质量控制。一是端部钢围檩的安装顺序、长短节的使用、阴阳角处理要严格控制;二是钢围檩之间以及钢围檩与围护桩之间的缝隙应按照设计要求填密实并验收合格;三是钢围檩防滑装置要按照设计要求安装到位;四是钢支撑的安装角度和间距，预应力施加满足设计要求，同时应根据设计要求增加轴力计按设数量，以最大限度地反映钢支撑轴力变化情况。（4）支撑体系设置合理。一般情况下基坑支撑体系为1层钢筋混凝土支撑+n层钢支撑形式，基坑开挖深度如大于25m一般采用1层钢筋混凝土支撑+3层钢支撑形式，对于基坑完全处于全风化、中风化岩层的情况，对于车站端部盾构井部分支撑体系建议设置为1层混凝土支撑+2层钢支撑+1层钢筋混凝土支撑以保证支撑体系强度、刚度和稳定性，保证将开挖过程基坑变形控制在允许变形范围以内。

结束语

通过该基坑盾构井端事件的分析和总结，在该标段其他超深基坑施工过程中加强了围护桩施工质量控制、钢围檩安装顺序和安装质量控制、钢支撑安装质量和轴力施加质量控制、4层支撑端部最下层钢支撑改钢筋混凝土支撑等措施，能够将盾构井基坑累计变形控制在设计允许的30mm以下，车站盾构井累计变形最小的控制在9.8mm，保证了基坑开挖和主体结构施工基坑稳定性，显著减少了基坑变形带来的安全风险，为各车站安全、有序、高效施工打下了良好的基础。

参考文献

[1]李淑，张顶立，邵运达.北京地铁车站深基坑复合型变形模式下坑外深层土体位移场分析[J].北京交通大学学报，2020，44（4）：13-23.

[2]蒙国往，农忠建，吴波，等.地铁车站深基坑开挖变形及数值模拟分析[J].中国安全生产科学技术，2020，16（7）：145-151

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